Вибір сучасного гідравлічного циліндра для правильної роботи гідросистеми

Перший гідравлічний прес, можливо, був винайдений в 3 столітті до нашої ери, але з тих пір сфера застосування гідравлічної енергії стала трохи складнішою.  Сьогоднішні гідроциліндри, які, по суті, перетворюють потік і тиск рідини в рушійну силу і лінійне рух, являють собою складні агрегати з певним набором компонентів.

Гідравліка VS пневматика

Хоча пневматичні системи досить практичні і прості в застосуванні, вони, в більшості випадків, не здатні передавати більш високі навантаження і силу.  Гідравлічні циліндри також мають перевагу більш плавного та контрольованого руху, оскільки вони позбавлені пружинного дії, пов'язаного з випуском газоподібної текучого середовища.  До додаткових переваг гідравлічних установок можна віднести широкий арсенал допоміжних функції, такі як здійснення мастила і охолодження.

Якщо параметр «величина займаної площі» не має великої ваги, правильно спроектована пневматична система з оптимально підібраною конструкцією (розмір, матеріал) здатна забезпечити більш високі показники продуктивності в порівнянні з гідравлікою.

Розрахункові фактори в специфікації гідроциліндра

Специфікація гідроциліндрів - це, по суті, балансування, оскільки кожен фактор конструкції впливає на один або кілька інших конструктивних рішень.

Хоча стандарти NFPA і відповідні рекомендації по ISO сумісності допомагають чітко визначити відправну точку для проектування систем гідравліки, в кожній сфері промисловості існують свої принципи, сформовані специфікою.  Співпраця з виробником обладнання, що має досвід роботи з усіма цими стандартами, може прискорити процес проектування.

Виробники циліндрів можуть запропонувати ряд варіантів, здатних задовольнити самий широкий спектр вимог до роботи даного продукту.  Це дозволяє забезпечити відповідність стандартних компонентів проектним критеріям програми.

При виборі гідроциліндрів враховуйте наступні ключові фактори:

• продуктивність

Системи для середніх навантажень використовуються в більшості промислових додатків;  стандартне тиск зазвичай становить 1000 фунтів на квадратний дюйм (69 бар).  У свою чергу гідроциліндри, призначені для важких умов експлуатації, здатні витримувати тиск до 3000 фунтів на квадратний дюйм.  Такі механізми застосовні в гідравлічних пресах, автомобілях і промисловості.

• вимоги до відстані ходу

Хоча нестандартні відстані ходу вище 10 футів (3,05 м) також допустимі.  При цьому не варто забувати про номінальному тиску.  Для витримування навантаження необхідно визначити діаметр штанги.

• швидкість

Типові ущільнення гідроциліндра можуть легко працювати зі швидкістю до 1 м / с.  Граничний допуск для стандартних подушок - це приблизно дві третини (2/3) зазначеної швидкості.  У випадках, коли потрібна робота механізму на більш високих швидкостях, оптимальним технічним рішенням буде установка ущільнення з більш низьким коефіцієнтом тертя.

• температура

Системи гідроциліндрів, в яких використовуються стандартизовані компоненти, можуть бути спроектовані для роботи в температурному діапазоні від -54 ° C до +260 ° C. Якщо через особливості експлуатації потрібні граничні температури, враховуйте взаємозалежність окремих деталей.  При правильному налаштуванні системи буде створений баланс короткострокових і довгострокових показників у майбутньому.

• стилі кріплення

Існує три типи: а) фіксовані кріплення, що поглинають силу уздовж центральної лінії циліндра, б) фіксовані кріплення, що не поглинають силу уздовж центральної лінії, і в) поворотні кріплення, які переміщують навантаження по вигнутій траєкторії.

• розмір отвору циліндра

Розмір отвору залежить від робочого тиску.  Даний показник безпосередньо залежить від необхідної величини штовхає або тягне зусилля.

• розміри штока

Інженери-конструктори комплектного обладнання (OEM), по всій видимості, спочатку уточнюють індивідуальні розмірні характеристики поршневого штока гідравлічного циліндра.  Пам'ятайте, визначаючи розмір штанги, завжди потрібно враховувати наступне правило: залежність між поштовхом або тягою і довжиною ходу відсутні.

• конфігурації циліндрів

Для використання в умовах, коли потрібно рівний тиск з обох сторін поршня, краще стандартна конфігурація циліндра подвійної дії.  При цьому пристрій включає вилочний спрямований регулюючий клапан, щоб тиск був спрямований або на головку, або на торцеву кришку.

• кінці стрижнів / нарізка стрижнів

Зазвичай різьблення мають стандарт, який може бути вказаний в дюймовому форматі або метрах.  Додаткова настройка потрібно у випадках неможливості безпосереднього з'єднання з додатковими елементами.

Трубка корпусу циліндра

Стандартні корпусу циліндрів виготовлені з простої або хромованою стали і підходять для більшості завдань.  Якщо ж агрегат взаємодіє з водою або іншими рідинами зовні, рекомендовано встановлювати корпус з нержавійки, легованих сталей, латуні.

• стопорна труба

Стопорна труба зазвичай використовується для збільшення відстані між підшипником штока і поршневим підшипником, щоб зменшити навантаження на поршневі циліндри штовхає ходу, коли циліндр повністю висунутий.  Стопорна трубка особливо важлива для горизонтально встановлених циліндрів, де вона допомагає обмежити висунуте положення штока.

• ущільнення

Досвідчені виробники гідравлічної техніки запропонують ущільнення, що відповідають заданому типу робочої рідини і діапазону температур, а також допоможуть скласти інженерну специфікацію для точної відповідності вимогам застосування.

Застосування гідравліки в різних сферах промисловості

Застосування гідравліки в різних промислових сферах має свої особливості.  Залежно від призначення специфікації гідроциліндрів включають безліч допоміжних компонентів.  Подушки опорні / енергопоглощающие, контури регенеративні, порти з оптимізованим (збільшеним / зменшеним) розміром - все це та інші додаткові опції сприяє оптимізації гідравлічних систем для досягнення максимального ККД.

Як і в випадку специфікації більш фундаментальних компонентів, вибір відповідних допоміжних елементів може викликати проблеми зі специфікацією.  Наприклад, подушки призначені для уповільнення сили руху, але інженери OEM іноді не беруть до уваги той факт, що рідини, як правило, в будь-якому випадку рухаються не дуже швидко і не можуть вимагати такої надмірності в деяких типах систем.  У інженера може виникнути спокуса застосувати підхід «ременя і підтяжок» для проектування систем штовхання / витягування з використанням подушок з системами пружинного циліндра, не зважаючи на той факт, що олія повинна проходити через кришку, шланги, клапани і так далі.  У таких випадках було б розумніше вказати стандартні циліндри простого дії з подушками, ніж намагатися вставити подушки в пружинні циліндри.

Безумовно, існують додатки для вибору правильного циліндра, з рекомендаціями щодо налаштування з урахуванням типу матеріалу, розміру компонентів або конфігурації.  Однак заощадити час інженерної групи і фінансові ресурси з гарантією дозволяє партнерство з досвідченим виробником елементів для гідравлічних систем на ранніх етапах процесу проектування.